La colisión de asteroides genera una formación en cascada de subfamilias, según indica un estudio

Científicos brasileños detectaron grupos de asteroides que surgieron como resultado de la fisión rotacional acaecida en el interior de familias colisionales

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Al colisionar hace miles de millones de años, algunos asteroides formaron familias compuestas por fragmentos de hasta centenas de kilómetros que comparten órbitas similares.

Otros asteroides, al entrar en un estado de rotación muy rápida denominada rotación crítica, desprendieron fragmentos de rocas poco masivos, de hasta algunos kilómetros de diámetro, dando origen a los llamados grupos de fisión rotacional.

Hasta ahora, los grupos de fisión conocidos no estaban relacionados con las familias de colisión. Pero un estudio a cargo de científicos de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en su campus de la localidad de Guaratinguetá, en Brasil, y realizado en el marco de un proyecto apoyado por la FAPESP, indicó empero que algunos de ellos pueden haberse originados precisamente en familias de asteroides colisionales.

Los resultados de este estudio, que contó con la participación de científicos del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe), de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp) y de la Université de la Côte d’Azur, de Francia, se publicaron en la revista Nature Astronomy.

“Estos descubrimientos alteran el modo de entender la formación de las familias de asteroides”, declaró Valerio Carruba, docente de la Unesp de Guaratinguetá y coordinador del proyecto, a Agência FAPESP.

“Hasta ahora se creía que las familias de asteroides se habían formado a partir de colisiones, y que los fragmentos podrían evolucionar mediante mecanismos gravitacionales o no gravitacionales, y permanecer más o menos con el mismo tamaño. Pero ahora hemos observado que las colisiones no constituyen eventos puntuales y que pueden generar la formación en cascada de otros grupos”, dijo Carruba.

Con el objetivo de intentar detectar posibles grupos de fisión en el interior de familias de asteroides generadas por colisiones, se seleccionaron cuatro familias de asteroides jóvenes, formadas hace menos de 4 millones de años: Jones, Kazuya, 2011 GB11 y Lorre.

Para identificarlas, se aplicaron métodos de reconocimiento de familias de asteroides basados en simulaciones dinámicas de reversión de tiempo, algoritmos de agrupamientos de aprendizaje de máquinas y datos astrométricos –de posición orbital–, obtenidos con base en observaciones de objetos del Sistema Solar de la misión espacial Gaia, de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés).

Análisis de la estructura interna de esas cuatro familias de asteroides colisionales sumamente jóvenes permitieron detectar varios subgrupos en su interior.

Al estudiarlas, los científicos estimaron que el 6,3% de la población de la familia 2001 GB11, el 6,7% de la familia Jones y el 13,6% de la familia Lorre corresponden a miembros de una subfamilia secundaria o terciaria, tal como se los define respectivamente a los subconjuntos de asteroides formados durante la primera colisión de un asteroide y de fragmentos de esas rocas generados en colisiones subsiguientes.

Al comparar los porcentajes de miembros de familias secundarias y terciarias con los de otras familias de asteroides con edades superiores a los 100 millones de años, se constató que en esas familias la fracción de subgrupos de fisión detectables es inferior al 5%. “Probablemente esto tiene relación con el mecanismo de formación de las familias de asteroides primarias”, dijo Carruba.

Momentáneamente visibles

Al formarse, las familias de asteroides también generan una serie de fragmentos en estado de rotación acelerada, debido a la colisión o por efectos no gravitacionales −como el de la emisión de la luz del Sol, conocida como efecto Yorp− observados en familias más antiguas. Según Carruba, estos fragmentos se despedazaron y formaron una serie de grupos de fisión que solo son visibles durante un determinado período. 

“Al cabo de entre 5 y 10 millones de años a lo sumo, esos grupos de fisión empiezan a separarse y ya no puede detectárselos mediante la aplicación de los métodos que solemos utilizar. Por este motivo, existe una serie de grupos de fisión que se formaron en el pasado y que ya no son detectables”, dijo el investigador. 

Carruba explica que aún no hay estimaciones sobre el período de rotación de muchos asteroides integrantes de familias de colisión. “Este dato permitiría averiguar cuales también podrían ser miembros de grupos de fisión”, dijo.

Los suscriptores de Nature Astronomy pueden leer el artículo intitulado The population of rotational fission clusters inside asteroid collisional families (DOI: 0.1038/s41550-019-0887-8), de V. Carruba, F. Spoto, W. Barletta, S. Aljbaae, Á. L. Fazenda y B. Martins, en el siguiente enlace: www.nature.com/articles/s41550-019-0887-8.